3G试验核心网总体组网设计方案探析

随着我国移动通信的发展，第三代移 动通信网络建设已成为各大电信运营商关注的焦点。

信息产业部第三代移 动通信技术试验网由信息产业部牵头各大电信运营商参与组建，本试验网在2GHz频段分别采用WCDMA R99、TD-SCDMA、cdma2000 1X三种技术建设，其中，cdma2000 1X采用简单IP方式；TD-SCDMA采用LCR制式；本网络建设只用于3G技术试验，不与现网互联，不考虑智能网，不考虑实际的业务量。试验在北京、上海、广州三市进行，由15个厂家的17套系统组建WCDMA试验网；由9个厂家的9套系统组建cdma2000试验网。在北京、上海由3个厂家、3套系统组建TD-SCDMA试验网。每种技术的一套试验系统包括核心网、无线网(5-20个基站)及相应配套设备。下面着重介绍对3G技术试验核心网总体设计的一些考虑。

1、电路域

本试验网在三城市分别设置WCDMA的TMSC和 cdma2000的TMSC，用于分别汇接本地的电路域信息并兼作互联互通的关口局。当存在长途电路时同时负责转接长途的业务量，TD-SCDMA仅作为端局分别接入当地WCDMA的TMSC。电路域包括话路网和信令网，其组网方案考虑如下：

1.1 话路网

(1)同技术3G系统间

本试验网三城市的CS域核心网络采用二级网结构，为节省传输资源在不考虑业务量的情况下，本地各试验系统之间的CS域核心网采用单星型网网络结构，(在一个机房中的多个厂商的MSC间可以相互直联)。

由于业务量较小，本试验网仅在每个城市设置一个汇接节点，与试验系统GMSC合设，选择一个厂家的MSC同时兼作TMSC／GMSC。本试验网长途层面的TMSC采用网状网结构。各城市试验系统的CS域间的信息通过主叫城市的汇接节点以及被叫城市的汇接节点转接。

需要特别说明的是：在实际的商用网中，在网络结构方面，应根据实际的业务量预测、网络安全、传输资源等多种因素，来确定是采用网状网结构、网状与星状混合结构还是双星型网结构。在汇接节点方面，为考虑网络安全，应不少于2个且成对设置。同时应根据MSC实际所承载的话务量，考虑是否兼作TMSC／GMSC。

(2)与2G系统的互通

本次3G试验中，3G网络不与现有商用2G系统相连。与2G系统的互通是利用MTNet实验室的2G GSM来实现。需在北京设置WCDMA的GMSC／TMSC与2G MSC系统的直达中继。

(3) 话路网与PSTN的互通

本试验网在三城市中单独设置PSTN，且不与现网相连，并为WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA共用。为便于互联互通的测试，新建的独立PSTN原则上与GMSC／TMSC同机房设置，由本市不同技术的GMSC／TMSC分别与本市独立PSTN设置直达中继。

(4)不同技术3G系统间的互通

为实现三种技术网络互通，各城市不同技术的3G试验网TMSC／GMSC作为互联互通的关口局，两者之间设置直达中继。

1.2 信令网

(1)同技术3G系统间

由于业务量较小，本试验网采用SP／STP综合设置方式，即：由试验网三个城市的TMSC／GMSC网元兼STP／SP节点，试验网在每个城市设置一个STP点负责疏通本地任意两套系统各网元SP之间的信令。各STP间网状相连，不同城市间SP信令均通过主叫侧STP及被叫侧STP转接。各信令点SP之间的SCCP消息采用GT寻址方式，翻译点为发端的STP，全程只作一次GT翻译。

需要说明的是：在有一定规模的实际商用网中，TMSC网元与STP一般应考虑分开设置。STP应该成对设置，负荷分担，互为备用。同时应根据SP点间消息量的大小来决定是否设置直达信令链路。

(2)与2G系统、PSTN的互通

北京MTNet 实验室2G的GW作为SP点接入北京WCDMA网的STP／SP信令点。

各城市独立PSTN网关／端局作为SP点分别接入本城市不同技术3G网的 STP／SP信令点。

(3)与其它3G系统的互通

各城市不同技术的3G网TMSC／GMSC仅作为SP点进行直连。

(4)与短信系统的互通

为了支持短消息业务，方便各地的操作，减少信令迂回，节省长途信令资源，各城市原则上使用独立的短消息中心。各城市不同技术的短消息中心仅作为SP点只与本市同技术的STP／SP设置直达信令链路，与其它SP点之间通过STP转接。

本试验网的SP点与SP点、SP点与STP点之间一律采用64K／S信令链路，由E1电路承载。

2、分组域

试验网分组域采用二级网络结构，即：由各城市IP本地网和IP全国骨干网组成。

为节省网络资源，本试验网考虑WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的分组域共用统一的IP骨干平台，即：只在北京、上海、广州各建1个为三种技术所共用的核心路由器，组建全国IP专用骨干网，并提供IP骨干传输。

在本地网层面，当同一城市的运营商有两个以上厂商的设备时，需设置一个公用节点路由器，各节点路由器与当地核心路由器星型连接。各3G试验网的所有分组域系统均通过当地核心路由器接入统一的IP骨干平台并通过核心路由器提供系统间的互通和漫游。

本试验网在各城市建一个公用DNS，与核心路由器直接相连，负责本城市分组网内的域名解析。

需要说明的是：在实际的商用网中，一般建议按全国根DNS和省级DNS二级设置。另外，骨干层的核心路由器及DNS都应成对设置，互为备份、负荷分担。在本地网层面核心层路由器与接入层路由器之间组成双星型网络结构。

本试验网在各城市按技术分别设置业务平台，原则上业务平台设置在核心路由器所在机房，其路由器由核心路由器兼任。这样3G试验系统只需由核心路由器可访问本地业务平台，可简化网络结构。

为便于传输网资源的调配，核心路由器之间及与其它节点路由器之间均采用CE1接口，核心路由器与以太交换机间采用FE接口。

3、3G业务平台

为了测试3G系统和终端的业务支持能力，按WCDMA及cdma2000技术在三个城市分别设置业务应用平台。

本次试验WCDMA业务平台系统包括：WAP网关、LCS：定位服务平台、 MMS：通过WAP承载的彩信中心、Java平台、短信业务平台、流媒体平台：对于一些支持流媒体的终端可进行业务能力的测试。

本次试验CDMA业务平台包括：设置WAP网关、CDMA定位平台、MMS：通过WAP承载、WAP：设置WAP网关、 CDMA定位平台、MMS：通过WAP承载； Java平台、可视电话、流媒体：对于一些支持流媒体的终端可进行业务能力的测试、

BREW(可选)、短信业务平台。

由上述的网络连接关系可看出，业务平台可分为需要信令网支撑和仅在IP网上承载二类业务，对于需要信令网支撑的业务，如短信业务、定位业务，由于信令网支持的协议不同及定位实现方式的不同，不同技术的业务平台需要分别设置。

对于只在IP网上承载的业务，只要共用同一个IP平台，业务平台能够实现共享。本试验网TD-SCDMA除涉及到无线网不同的定位实现方式，需要自建定位业务平台外，其它业务均可共用WCDMA的业务平台。

4、同步方式

本次3G网络技术试验原则上不建立独立的数字同步基准，而是利用现有数字同步网的同步基准实现同种技术试验网的同步。

3G试验网由六个通信运营商共同参加，提供机房和传输环境。他们有各自的时钟系统，并且BITS时钟的输入基准取自GPS。为便于同步方式的实施，本试验网中的TMSC、MSC均从所在机楼数字同步网的BITS提取二级同步时钟源。

需要说明的是：在实际的商用网中，为提高全网同步的精度，全网各系统的网元应尽量采用同一时钟源的基准时钟信号，各网元间按等级采用主从同步方式。

本3G试验WCDMA无线网络同步采取异步工作方式，cdma2000无线网络同步采用GPS系统同步工作方式。

5、传输网

本次试验网的设计根据测试要求分两个阶段：

第一阶段各城市、不同技术的各3G系统独立组网。第二阶段进行同一城市同一技术不同系统、3G网与2G网、3G网与PSTN、不同3G技术之间互联互通的连接。有条件的话，也可进行跨城市互联互通的连接。

本3G试验网传输网络建设主要利用现有的各运营商SDH传输网络，考虑到试验网的业务量较小，统一采用E1中继传输。其中，语音及信令信息直接通过SDH传输系统传送，IP分组信息采用IP OVER SDH方式传送。此种方式只需要各运营商之间对现网传输资源进行统一的调度，实施方便，比较经济。

按照上述组网方案，信息产业部第三代移 动通信技术试验网已在北京、上海、广州三市建成，目前运营商间的中继电路调配及厂商系统的局数据配置及联调工作已全部完成，进入全网性能的测试阶段。

本3G试验网的建成标志着我国在第三代移 动通信领域的研究及商用方面迈出了重要的一步，试验网将检验各3G技术系统和业务平台的成熟度，为信息产业部制定3G移 动通信发展的相关政策提供技术依据。

同时为3G商用时不同技术的互联互通，不同运营商的互联互通积累大量的宝贵经验。

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